Netzwerk Sicherheit auf der Übertragungsschicht

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Zukünftige Netzwerke und Kommunikationssysteme werden ubiquitär preisgünstige Dienste und schnellen und sicheren Informationsaustausch anbieten. Obwohl große Fortschritte in Bezug auf Design, Konstruktion und Management solcher Netzwerke erreicht wurden, sind die fundamentalen Mechanismen, welche vertrauliche Kommunikation und sichere Authentifizierung ermöglichen, weitgehend ungeklärt. Heutzutage wird die sichere Übertragung durch kryptographische Protokolle auf der Sicherungs- oder Anwendungsschicht realisiert. Im Vorhaben schlagen wir eine Implementierung der Sicherungsverfahren auf der Übertragungsschicht vor und zeigen, dass damit die Sicherheit weit über die Grenzen der klassischen Kryptographie hinaus verbessert werden kann. Die Arbeit ist inspiriert durch Grundlagenforschung im Bereich der informations-theoretischen Sicherheit. Basierend auf Techniken zur Berechnung und Optimierung der Sicherheitskapazität von verschiedenen drahtlosen Netzwerktopologien, von Einbenutzersystemen zu generellen Mehrteilnehmer Interferenzsystemen, wird gezeigt, wie solche Sicherheitskapazitäten durch verkettete oder LDPC Codes angenähert werden können. Interessanterweise hilft der Zufall in Schwundkanälen, Daten zuverlässig und sicher vor einem Lauscher zu übertragen. Schließlich wird ein Gesamtsystemkonzept entwickelt, das sendeseitige Signalverarbeitung und Codierung optimiert, und so sichere Kommunikation auf der Übertragungsschicht erreicht. Damit wird das Ziel des Vorhabens erreicht, den Paradigmenwechsel zur Sicherheit auf der Übertragungsschicht zu vollziehen.